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FAT-SCHRIFTENREIHE 349

FAT-Schriftenreihe, 14. Juni 2021

Anhand des Konsumverhaltens der Menschen wird ersichtlich, dass die sicherheits- und komfortrelevanten Bedürfnisse tendenziell ansteigen. Diese Tatsache ist ebenfalls auf die Automobilindustrie zu übertragen. Mechanische und elektronische Bauteile sind gewichtserhöhende Faktoren, wodurch der Fokus bei der Rohkarosserie auf den Leichtbau fällt. Um sowohl umwelttechnisch als auch wirtschaftlich optimale Ergebnisse darbieten zu können, werden viele Investitionen hinsichtlich der Forschung und Entwicklung getätigt. Analysen zu Folge kann bereits eine Gewichtsreduzierung um 100 kg den Kraftstoffverbrauch um bis zu 0,5 Liter je 100 km herabsetzen [HOF07]. Gewichtseinsparungspotenziale sollen daher durch die Anwendung von Leichtbauwerkstoffen und deren Kombination mit innovativen Fertigungsverfahren gewährleistet werden. Formgehärtete Stähle, welche aus crashrelevanter Perspektive in Frage kommen, besitzen hohe Festigkeitswerte. Daher kann eine Reduktion der Wandstärke erfolgen und dem negativen Aspekt bzgl. des hohen Gewichtes von Stahl entgegengewirkt werden. Zudem wird die Energie in hohen Mengen durch das Material aufgenommen [HOF07]. Die erwähnten Leichtbauwerkstoffe können verstärkt in hybrider Form eingesetzt werden. Das Hybridisierungskonzept wird dabei mit einem Verbund aus Metall und Kunststoff realisiert, wobei Faserverbundkunststoffe überwiegend ihre Anwendung finden. Aus diesem Anlass werden in unterschiedlichen Sparten der Industrie neue Möglichkeiten für die Reduzierung von Fahrzeuggewichten geschaffen [SCH07]. Faserverbundkunststoffe bestehen aus mindestens zwei verschiedenen Materialien und verfügen über hohe Festigkeits- und Steifigkeitswerte bei niedriger Dichte. Daher können Metallkomponenten entsprechend dünner ausgelegt und mit FVK verstärkt werden, wodurch das Leichtbaupotential von Bauteilen weiter vorangetrieben wird [SCH07]. Zur Erzeugung hybrider Strukturen aus Faserverbundkunststoffen und Metallen existieren verschiedene Fügemethoden. In dem vorliegenden Schlussbericht wird das thermische Fügeverfahren behandelt und umgesetzt.

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